中小型水泵站設(shè)計與施工

1、1中小型泵站設(shè)計與施工中小型泵站設(shè)計與施工2022-3-162主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、水泵和水泵站的基本概念一、水泵和水泵站的基本概念二、泵站設(shè)計參數(shù)二、泵站設(shè)計參數(shù)三、泵房設(shè)計三、泵房設(shè)計四、泵站進水建筑物設(shè)計四、泵站進水建筑物設(shè)計五、泵站出水建筑物設(shè)計五、泵站出水建筑物設(shè)計六、泵站施工中需注意的幾個問題六、泵站施工中需注意的幾個問題2022-3-163一、水泵和水泵站的基本概念一、水泵和水泵站的基本概念水泵是一種水泵是一種抽水機械抽水機械，通過水泵的作用，可以把，通過水泵的作用，可以把水由低處提升到高處，或者增加水的壓力，或增加水水由低處提升到高處，或者增加水的壓力，或增加水流速度，或克服沿程

2、阻力損失和局部損失，把水從一流速度，或克服沿程阻力損失和局部損失，把水從一個地方輸送到個地方。個地方輸送到個地方。水泵是世界上除了電機之外應(yīng)用最廣泛的機械。水泵是世界上除了電機之外應(yīng)用最廣泛的機械。 2022-3-164安裝水泵及其裝置需要建設(shè)必要的建筑物，安裝水泵及其裝置需要建設(shè)必要的建筑物，這個建筑物就稱為水泵站。這個建筑物就稱為水泵站。泵站內(nèi)有水泵、動泵站內(nèi)有水泵、動力機和輔助設(shè)備。力機和輔助設(shè)備。水泵及水泵站習(xí)慣上又稱為機電排灌工程水泵及水泵站習(xí)慣上又稱為機電排灌工程或泵站工程，主要研究水泵的理論、性能及泵或泵站工程，主要研究水泵的理論、性能及泵站工程的設(shè)計、運行和管理等。站工程的設(shè)計

3、、運行和管理等。 2022-3-165水泵和水泵站廣泛應(yīng)用在：水泵和水泵站廣泛應(yīng)用在：1. 1. 灌溉、排水和排澇，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和減災(zāi)防災(zāi)服灌溉、排水和排澇，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和減災(zāi)防災(zāi)服務(wù)；務(wù)；2. 2. 城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水工程、排水工程以及工業(yè)供水城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水工程、排水工程以及工業(yè)供水工程；工程；3. 3. 洪澇水、雨水及污水、廢水的排除或排放；洪澇水、雨水及污水、廢水的排除或排放；4. 4. 環(huán)境保護、水質(zhì)改善、跨流域調(diào)水工程。環(huán)境保護、水質(zhì)改善、跨流域調(diào)水工程。 2022-3-1661、水泵的分類、水泵的分類 水泵的種類很多，按照工作原理分，主要有葉片泵、容積泵和其他類型泵。 葉片泵是利用葉輪的旋

4、轉(zhuǎn)把機械能轉(zhuǎn)化為所輸送的液體的能量的。按照葉輪及流體流動方式的不同，又可將泵分為離心泵、混流泵、軸流泵和螺旋泵，前三種泵是應(yīng)用最為廣泛的泵型。 2022-3-1672、水泵的結(jié)構(gòu)、水泵的結(jié)構(gòu)（1）離心泵離心泵是依靠葉輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力而工作的，其特點是揚程高，流量小。 2022-3-168單級單吸離心泵單級單吸離心泵只有一個葉輪，一個進水口，具有結(jié)構(gòu)簡單，使用維護方便等優(yōu)點，流量范圍為6400 m3/h，揚程范圍為5125 m。有IS型、IB型等型號。 123 456789 1011 12圖1-22 IS型泵1.泵體；2.葉輪螺母；3.制動墊圈；4.密封環(huán)；5.葉輪；6.泵蓋；7.軸套；8.

5、水封環(huán)；9.填料；10.填料壓蓋；11.懸架軸承部件；12.軸14 13 12 1110 9 8 7 65 4321151617 181920圖 123 IB型泵IS型離心泵IB型離心泵2022-3-169單級雙吸離心泵單級雙吸離心泵是指只有一個葉輪，但從葉輪兩邊進水的離心式水泵，這種泵實際上相當(dāng)于兩個單吸泵的葉輪合裝在同一根軸上工作，所以與單吸泵比較，流量更大 。12 3456 7 89圖124 S型泵 1.填料蓋；2.填料；3.泵蓋；4.葉輪；5.密封環(huán)；6.泵體；7.軸；8.軸套；9.軸承圖1-24 S型單級雙吸離心泵2022-3-1610雙吸離心泵一般做成水平中開式，打開泵蓋，就能看到

6、泵體內(nèi)的全部零件。該泵具有運行平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，檢修方便等優(yōu)點，適用于要求較大流量的場合。 2022-3-1611多級離心泵多級泵的轉(zhuǎn)輪是由多個單級泵的轉(zhuǎn)輪串聯(lián)在一根軸上組成，每一個葉輪為一級。這類泵的結(jié)構(gòu)特點是泵殼用垂直于泵軸的平面分開，分為前段（吸入段）、中段和后段（壓出段）。然后將各段用穿桿固緊，使之聯(lián)成一個整體以承受高壓。 2121345678910111213141516171819202022-3-1612（2）混流泵（Mixed flow Pump）混流泵又稱斜流泵，根據(jù)出水室的不同，通常分為蝸殼式和導(dǎo)葉式兩種。中小型、低比轉(zhuǎn)速混流泵多為蝸殼式結(jié)構(gòu)，高比轉(zhuǎn)速的混流泵為導(dǎo)葉

7、式結(jié)構(gòu)。 2022-3-1613132456781817 161514131211109圖 1-26 蝸殼式混流泵1.帶輪；2.擋套；3.軸承；4.泵體；5.絲堵；6.葉輪；7.葉輪螺母；8.泵蓋；9.葉輪螺母墊10.紙墊；11.軸套；12.填料環(huán)；13.填料；14.填料壓蓋；15.前蓋；16.軸承體；17泵軸；18.后蓋 蝸殼式混流泵 2022-3-1614導(dǎo)葉式混流泵 1234567891011圖 1-27 導(dǎo)葉式混流泵1.填料函部件；2.上導(dǎo)軸承部件；3.彎管；4.接管；5.泵座；6.泵軸；7.下導(dǎo)軸承部件；8.導(dǎo)葉體；9.葉輪；10.葉輪室；11.進水喇叭管2022-3-1615（3）

8、軸流泵軸流泵的外殼為圓筒形，包括進水喇叭管，導(dǎo)葉體和出水彎管等部件。軸流泵的安裝方式有立式、臥式和斜式三種。按照其葉片的安裝角度可否調(diào)節(jié)，又分為固定葉片式、半調(diào)節(jié)式和全調(diào)節(jié)式3種。 2022-3-1616123456789圖 1-28 ZLB型軸流泵1.喇叭管；2.葉輪部件；3.導(dǎo)葉體；4.橡膠軸承；5.彎管；6.橡膠軸承；7.填料盒座；8.填料壓蓋；9.聯(lián)軸器開啟關(guān)閉（b）觀察窗調(diào)節(jié)桿葉輪導(dǎo)葉調(diào)節(jié)桿凸輪連桿十字桿圖1-28（b）全調(diào)節(jié)斜式軸流泵結(jié)構(gòu)圖葉片（a）（c）2022-3-16172022-3-16182、水泵的主要構(gòu)件、水泵的主要構(gòu)件 （一）泵軸 （二）葉輪 （三）口環(huán) （四）軸封裝

9、置 （五）軸承 （六）壓水室 2022-3-16193、抽水裝置、抽水裝置 抽水裝置由水泵、動力機、傳動機構(gòu)、管道和各種附件組成。 泵裝置中除了泵機組及進、出水池等水工建筑物以外的部分，稱為管道系統(tǒng)。它主要包括進、出水管路及其附件，如底閥、逆止閥、閘閥、蝶閥、彎管、漸縮管、漸擴管、拍門、快速閘門、真空破壞閥等。2022-3-16201 2345678910111213 圖1-30 臥式離心泵抽水示意圖1.濾網(wǎng)與底閥；2.進水管；3.90彎頭；4.偏心漸縮管；5.真空表；6.壓力表；7.漸擴接管；8.逆止閥；9.閘閥；10.出水管；11.45 彎頭；12.拍門；13.平衡錘2022-3-1621

10、1234 5 6 782022-3-16224 4、水泵的工作參數(shù)、水泵的工作參數(shù)水泵的工作參數(shù)包括泵的流量、揚程、轉(zhuǎn)速、軸功率及效率、汽蝕余量（吸上真空高度）等。 350Sh-10n=1450r/minD=466HAHSAQAHSQNQHQABCQ100806040200400200016024032000320804002040608064096012801600H(m)Hb(m)(%)ANAQ(L/s)(m3/h)N(kW)圖3-4 350Sh-10型離心泵性能曲線0482022-3-16232022-3-16242022-3-16252022-3-1626二、泵站的設(shè)計參數(shù)二、泵站的設(shè)

11、計參數(shù) 泵站的設(shè)計應(yīng)嚴格按照國家標準泵站的設(shè)計應(yīng)嚴格按照國家標準泵站設(shè)計規(guī)范泵站設(shè)計規(guī)范進行。進行。 1、排灌泵站的等級劃分排灌泵站的等級劃分我國將排灌泵站工程按裝機流量或裝機功率分為5級。對工業(yè)、城鎮(zhèn)供水泵站等級的劃分，應(yīng)根據(jù)供水對象、供水規(guī)模和重要性確定。泵站等級決定了其主要建筑物、次要建筑物和臨時性建筑物的級別。 2022-3-1627（2）泵站的規(guī)劃）泵站的規(guī)劃灌溉泵站的規(guī)劃主要包括以下內(nèi)容：查勘灌區(qū)的地形、地質(zhì)和水源條件及其他自然、社會經(jīng)濟條件，調(diào)查已有水利工程設(shè)施及其效益，了解能源、交通等情況。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)自然區(qū)劃特點并考慮行政區(qū)劃進行灌水區(qū)的劃分、選定站址、確定泵站建筑物和渠

12、系的布置等。 灌溉泵站設(shè)計流量應(yīng)在滿足一定的灌溉設(shè)計標準下，根據(jù)作物的灌溉制度、灌水模數(shù)、灌溉面積、渠系水利用系數(shù)及灌區(qū)內(nèi)調(diào)蓄容積等綜合分析計算確定。 2022-3-1628排澇泵站的規(guī)劃，主要是根據(jù)各地區(qū)的排水出路(承泄區(qū))和地形條件，正確處理自排與提排、內(nèi)排與外排、排田(搶排)與排湖(內(nèi)河)的關(guān)系，以盡量減少排澇泵站的裝機容量，降低工程投資。同時應(yīng)盡可能兼顧灌溉的要求，提高泵站設(shè)備的利用率。排水區(qū)的劃分要盡可能滿足內(nèi)外水分開、高低水分開，內(nèi)外水分開、高低水分開，并充分利用自流排水并充分利用自流排水的條件。 2022-3-16292、水位組合與特征揚程、水位組合與特征揚程2022-3-163

13、02022-3-16312022-3-1632（3） 泵站樞紐布置泵站樞紐布置灌溉泵站樞紐23457910118612022-3-1633 排澇泵站樞紐 876543212022-3-1634 排灌結(jié)合泵站樞紐 2022-3-1635一站四閘布置形式一站四閘布置形式灌溉渠排水河泵站外河21432022-3-1636雙向泵站布置形式123456外河內(nèi)河閘門1閘門2閘門3閘門42022-3-1637 水泵選型水泵選型水泵應(yīng)滿足下列要求：水泵應(yīng)滿足下列要求：（1） 充分滿足一定設(shè)計標準內(nèi)供排水及灌溉要求；（2） 水泵在運行中效率高；（3）水泵運行中安全，汽蝕性能良好；（4）節(jié)省機電設(shè)備及土建投資費用

14、?。唬?） 運行、管理和維修方便。 2022-3-1638 水泵選型中應(yīng)注意的問題水泵選型中應(yīng)注意的問題 （1）臺數(shù)（2）水泵安裝形式（3）選用抗汽蝕性能好的水泵，可提高水泵安裝高程，減少泵站開挖深度。（4）對各種因素綜合比較和篩選 2022-3-1639三、泵房設(shè)計三、泵房設(shè)計泵房是整個泵站工程的核心建筑物，主要泵房是整個泵站工程的核心建筑物，主要用途： （1）安裝主機組、輔機設(shè)備、機電設(shè)備及部分管路 （2）為機組的安裝、維修、運行與管理提供良好的工作環(huán)境。 2022-3-1640泵房設(shè)計原則泵房設(shè)計原則： （1）設(shè)備布置、安裝、運行及檢修的要求； （2）滿足結(jié)構(gòu)布置及整體穩(wěn)定要求，各構(gòu)件具

15、有足夠的強度和剛度，安全可靠； （3）滿足通風(fēng)、采暖和采光要求，符合防潮、防火、防噪聲等技術(shù)規(guī)定； （4）泵房內(nèi)外交通便利，便于管理； （5）注意建筑造型合理緊湊、實用美觀與環(huán)境協(xié)調(diào)。 2022-3-1641 泵房的結(jié)構(gòu)型式泵房的結(jié)構(gòu)型式 泵房按結(jié)構(gòu)型式分類：泵房按結(jié)構(gòu)型式分類： （1）永久性和臨時性 （2）固定式和移動式移動式泵房：泵船、泵車；固定式泵房：分基型泵房、干室型泵房、濕室型泵房 和塊基型泵房四類。 其它分類方法其它分類方法(1)(1)地面式泵房、地下式泵房、半地下式泵房地面式泵房、地下式泵房、半地下式泵房 (2)(2)半移動半固定式塔吊旋轉(zhuǎn)式半移動半固定式塔吊旋轉(zhuǎn)式 2022-3

16、-1642 傳統(tǒng)的泵房分類方法傳統(tǒng)的泵房分類方法移動式泵房：泵船、泵車；固定式泵房：分基型泵房、干室型泵房、濕室型泵房和塊基型泵房四類。 新增加的泵房分類方法新增加的泵房分類方法 (a)(a)地面式泵房、地下式泵房、半地下式泵房地面式泵房、地下式泵房、半地下式泵房 (b)(b)半移動斗固定式塔吊旋轉(zhuǎn)式半移動斗固定式塔吊旋轉(zhuǎn)式 2022-3-1643影響泵房結(jié)構(gòu)型式的主要因素：影響泵房結(jié)構(gòu)型式的主要因素：（1 1）進、出水池水位的變化幅度；）進、出水池水位的變化幅度；（2 2）水泵機組的類型和結(jié)構(gòu)形式；）水泵機組的類型和結(jié)構(gòu)形式；（3 3）工程地質(zhì)條件。）工程地質(zhì)條件。 (4)(4)與周邊環(huán)境協(xié)

17、調(diào)與周邊環(huán)境協(xié)調(diào) 44(一)分基型泵房1結(jié)構(gòu)特點泵房基礎(chǔ)與機組基礎(chǔ)分開建筑，無水下結(jié)構(gòu)。2優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，通風(fēng)、采光、防潮條件好，檢修方便。3型式（1）直立式擋土墻分基型泵房2022-3-16454適用場合（1）水源水位變幅小，保證機組不被淹沒。（2）臥式機組。（3）水源側(cè)岸坡穩(wěn)定，地質(zhì)條件好，滲透性好。特殊措施：若進口出現(xiàn)高水位時難以滿足，可在引渠上設(shè)防洪閘，但其缺點是會造成人為的揚程損失。注意事項：防止機組基礎(chǔ)與泵房基礎(chǔ)不均勻沉陷、洪水對地基的影響與地基滲水。2022-3-16462022-3-1647 （2）斜坡式擋土墻分基型泵房2022-3-1648(二二)干室型泵房干室型泵房

18、 1結(jié)構(gòu)特點 四周墻壁（擋水墻、擋土墻）與底板連成一不透水的整體（干室），室內(nèi)安裝動力機及其它設(shè)備。 2特點一般是臥式機組，但也有立式安裝，平面形狀一般為矩形，機房內(nèi)布置整齊，安裝、運行、檢修，采光條件均較好。3. 注意防滲透問題max2022-3-1649另外還有圓筒形干室和潛沒式干室型泵房等形式另外還有圓筒形干室和潛沒式干室型泵房等形式2022-3-1650(三三)濕室型泵房濕室型泵房1結(jié)構(gòu)特點 泵房下部有一個與前池相通并充滿水的濕室。（1）濕室進水；（2）濕室內(nèi)的水重平衡部分浮托力，增加泵房的穩(wěn)定性。濕室型泵房一般分兩層：上層安裝動力機和配電設(shè)備，下層安裝水泵。2適用場合安裝中小型立式軸

19、流泵、導(dǎo)葉式混流泵的低揚程泵站。 2022-3-1651 3.結(jié)構(gòu)形式 濕室型泵房的水下結(jié)構(gòu)有多種不同型式，最為常見的有墩墻式，此外還有排架式、圓筒式及開敞出流式等。 2022-3-1652墩墻濕室型泵房的特點墩墻濕室型泵房的特點墩墻式泵房的水下結(jié)構(gòu)由站墩和擋土墻圍成，其四周除進水側(cè)外，其他三面都有擋土墻，進水條件較好，各臺機組可以單獨檢修，互不干擾。缺點：缺點：自重較大，后墻外的填土又產(chǎn)生較大的側(cè)向土壓力，因此，地基應(yīng)力較大，要求地基有較高的承載力。minmax2022-3-1653 （2）排架式濕室型泵房）排架式濕室型泵房 2022-3-16542022-3-1655 （3）園筒濕室型泵）

20、園筒濕室型泵2022-3-1656 （4）圬工濕室型泵房）圬工濕室型泵房2022-3-1657(四四)塊基型泵房塊基型泵房 1結(jié)構(gòu)特點 (1)水泵的進水流道與泵房底板用鋼筋混凝土澆筑在一起，構(gòu)成整個泵房的基礎(chǔ)，呈塊狀基礎(chǔ)結(jié)構(gòu); (2) 剛度大，抗震性能好; （3）適用于大中型立式機組、臥式機組、斜式機組、貫流式機組2022-3-16582022-3-16592022-3-16602022-3-1661主機型式對泵房型式的影響：主機型式對泵房型式的影響：（1）立式機組 泵房占地面積小，電機位置高，但泵房高度大，水泵葉輪在水面以下，起動方便。 （2）臥式機組 適宜布置間接傳動裝置，泵房高度低，安裝

21、檢修方便，結(jié)構(gòu)簡單，適宜于低揚程站。（3）斜式機組 進出水流道彎曲小，流態(tài)好，有利于提高機組運行效率，適用于低揚程站。（4）貫流泵 土建省，進出水條件最好，但安裝檢修不便。2022-3-16622022-3-16632022-3-16642022-3-16652022-3-1666創(chuàng)新與發(fā)明創(chuàng)新與發(fā)明2022-3-16672022-3-16682022-3-1669泵房內(nèi)部布置和尺寸確定泵房內(nèi)部布置和尺寸確定 確定泵房型式后，需對泵房內(nèi)主機組、電氣設(shè)備，輔助設(shè)備、管道、檢修間、門窗及過道等進行合理布置。布置原則：布置原則：在滿足機組安裝、檢修、運行要求及泵房結(jié)構(gòu)布置要求的前提下，應(yīng)力求緊湊、整

22、齊、美觀，節(jié)省工程量。 2022-3-1670（一）臥式機組泵房布置與尺寸確定（一）臥式機組泵房布置與尺寸確定泵房內(nèi)部布置泵房內(nèi)部布置 1、主機組布置、主機組布置按水泵的類型及機組臺數(shù)，大中型泵站主機組在機房內(nèi)一般有一列式和雙列式兩種布置型式。 (a)(b)(c)(a)(b)(c)(a)(b)(c)2022-3-16712022-3-16722022-3-16732 2、配電設(shè)備布置、配電設(shè)備布置 配電設(shè)備布置有集中布置和分散布置兩種。分散布置即是將配電柜布置在兩臺電動機中間靠墻的空地上，這時機房無須加寬。集中布置根據(jù)其在機房中的位置，又分為兩種型式，即一端式布置和一側(cè)式布置。 (a)(b)圖

23、 9-6配電柜機組配電柜機組2022-3-16742022-3-16752022-3-1676配電柜分高壓、低壓兩種，又分單面維護和雙面維護，應(yīng)保證有必要的操作、維修空間。若為雙面維護，一般情況下柜后0.8m，柜前1.52m。為保持配電間干燥，配電間的地板應(yīng)略高出機房地面。配電間一般都應(yīng)單設(shè)一個外開的便門，以防事故之用。干室型泵房配電間地坪高程應(yīng)高于擋水墻外的最高水位，以防受潮。 2022-3-16773 3、檢修間布置、檢修間布置 對于大中型泵站檢修間一般設(shè)在泵房靠近大門的一端，其平面尺寸要求能夠放下泵房內(nèi)部的最大設(shè)備或最大部件，并便于拆卸，同時還要留有空地存放工具等雜物。檢修間大門尺寸的確

24、定應(yīng)保證最大設(shè)備能順利運進或運出。對于不專設(shè)吊車的泵站，如機組容量較小或機組間距較大時，可原地進行檢修而不必單設(shè)檢修間。2022-3-16782022-3-16794 4、交通道布置、交通道布置 泵房內(nèi)的交通道是沿泵房長度方向布置的主要通道，便于值班人員巡視、閥門啟閉及物件搬運。單列式多布置在出水側(cè)；雙列式布置兩列之間。大中型泵站交通道寬度應(yīng)不小于l.5 m。 2022-3-16802022-3-16812022-3-16822022-3-16832022-3-16845 5、充水系統(tǒng)布置、充水系統(tǒng)布置 臥式機組的水泵中心線多數(shù)高于進水池水面，需要抽真空充水啟動。水泵的充水系統(tǒng)包括充水設(shè)備(真

25、空泵機組)及抽氣干、支管。其布置以不影響主機組檢修、不增加機房面積、便于工作人員操作為原則。2022-3-1685 充水設(shè)備一般布置在主機組之間靠進水側(cè)的空地上，抽氣干管可與充水設(shè)備同側(cè)，在高程上可沿機組基礎(chǔ)的地面鋪設(shè)，也可以支承在高于地面2 m以上的空間，然后再用抽氣支管與每臺水泵相聯(lián)。2022-3-1686 6 6、排水系統(tǒng)布置、排水系統(tǒng)布置 排水系統(tǒng)用以排除水泵水封廢水及管閥漏水等。底板或泵房地面應(yīng)向下游有一定傾斜，機房內(nèi)設(shè)排水干、支溝。 2022-3-1687max機風(fēng)聯(lián)min輪底泵HH1h1h2H 支溝一般沿機組基礎(chǔ)布置，但應(yīng)與電纜溝分開以免電纜受潮，廢水沿支溝匯集到干溝中，然后可以

26、穿出墻外自流排出，或匯集至泵房端部的集水井中由排水泵抽排至進水池。通常前者適用于分基型泵房，后者適用于干室型泵房。 對大型軸流泵站，檢修時流道內(nèi)的水先流入排水廊道，然后由排水泵抽排出室外。2022-3-16887. 7. 通風(fēng)布置通風(fēng)布置 由于電動機、電氣設(shè)備的運行以及陽光輻射會散發(fā)出大量的熱量，尤其是夏日排灌季節(jié)，可能造成很高的室內(nèi)溫度，這不僅影響工作人員的身體健康，也會加劇電機絕緣老化，降低電動機效率。實測資料表明，當(dāng)電動機周圍溫度達到50時，則效率要降低25% 2022-3-1689 分基型泵站的泵房的通風(fēng),主要是通過合理布置門窗,實現(xiàn)風(fēng)壓或熱壓自然通風(fēng)，干室型泵房有時需采用機械強迫通風(fēng)

27、。大型泵站設(shè)置風(fēng)道，把電機的熱量和噪音排出泵房。 2022-3-1690( (二二) )泵房尺寸確定泵房尺寸確定 1、機房跨度 機房跨度應(yīng)根據(jù)泵體的大小、進出水管道及其閥件的長度、安裝檢修及操作管理所必需的空間確定，并考慮進出水側(cè)所布置的走道寬度要求，其跨度也應(yīng)與定型的屋架跨度或吊車跨度相適應(yīng)。 b墻凈b縮bb泵擴b逆b1閘b接b2凈bH2022-3-1691b墻凈b縮bb泵擴b逆b1閘b接b2凈bH2022-3-16922 2、機房長度、機房長度 機房長度主要根據(jù)機組及機組基礎(chǔ)的長度，以及機組間的間距決定。 配電間檢修間機組機組通 道圖 9-8L1LLLL2LLbLLbL2022-3-169

28、32022-3-1694 3、機房高度 機房高度指機房地面與屋面大梁下緣之間的距離。 （1）小型泵站一般不設(shè)吊車：H3.5m（2）設(shè)吊車時：保證從汽車上吊下最大部件；滿足安裝檢修要求。 梁軌h5h6h4h3h1h2檢泵底臺H圖 9-92022-3-1695二、立式機組泵房布置與尺寸確定二、立式機組泵房布置與尺寸確定 (一)中小型立式機組泵房內(nèi)部布置與尺寸中小型立式機組多采用濕室型泵房，布置較為簡單，主機組一般為一列式布置，機組間距主要取決于下層進水池的進水要求。葉輪中心線梁機高低底進Hh3h2h12022-3-1696根據(jù)濕室型泵房的特點，機房以下的設(shè)備須垂直吊運，因此，機房樓板上須注意開設(shè)吊

29、物孔或做活動樓板。 葉輪中心線梁機高低底進Hh3h2h12022-3-1697機組一列式布置時機房寬度的確定與分基型泵房要求類似。對于墩墻式泵房，往往在隔墩上留有檢修門槽，為起吊閘門，上部須設(shè)臨時便橋，為此，機房寬度加上必要的便橋?qū)挾葢?yīng)與進水池長度對應(yīng)。 minmax2022-3-1698泵房各部高程的計算泵房各部高程的計算1. 1. 葉輪中心高程葉輪中心高程輪輪該高程是泵房剖面設(shè)計中首先需要確定的高程，由水泵的汽蝕性能和最低運行水位確定。輪=低-h3 葉輪中心線梁機高低底進Hh3h2h12022-3-16992. 2. 水泵吸水喇叭管管口高程水泵吸水喇叭管管口高程進進進取決于進口最低運行水位

30、低及水泵尺寸： 進=低-h2-h3 葉輪中心線梁機高低底進Hh3h2h12022-3-161003. 3. 底板高程底板高程底底吸水管口高程確定后，底板的高程決定于管口懸空高度h1： 底=進- h1 葉輪中心線梁機高低底進Hh3h2h12022-3-161014. 4. 電機層樓板高程電機層樓板高程機機電機層樓板高程一般按進口最高水位高加上安全超高確定，同時與中間軸的長度及地面高程相適應(yīng)： 機=高+ 葉輪中心線梁機高低底進Hh3h2h12022-3-16102屋面大梁的下緣至機房樓板的垂直距離即為機房的高度，其高度應(yīng)滿足起吊最長部件的要求：電動機轉(zhuǎn)子抽芯和水泵的抽軸。 葉輪中心線梁機高低底進H

31、h3h2h15. 機房屋面大梁下緣高程梁2022-3-16103（三）（三） 泵房整體穩(wěn)定分析泵房整體穩(wěn)定分析 初步擬定泵房尺寸后，必須進行整體穩(wěn)定計算，要求泵房整體在外力和內(nèi)部荷載的共同作用下，不發(fā)生傾覆、滑動或浮起等破壞，滿足地基穩(wěn)定要求。否則，必須根據(jù)計算結(jié)果對泵房布置和尺寸進行修改。 2022-3-16104泵房穩(wěn)定分析和一般的水工建筑物相同，包括泵房穩(wěn)定分析和一般的水工建筑物相同，包括:抗傾、抗抗傾、抗滑、抗浮和地基穩(wěn)定校核，還有地下輪廓線（防滲）滑、抗浮和地基穩(wěn)定校核，還有地下輪廓線（防滲）的設(shè)計計的設(shè)計計算等內(nèi)容。算等內(nèi)容。 2022-3-16105四、泵站進水建筑物設(shè)計四、泵站

32、進水建筑物設(shè)計泵站進水建筑泵站進水建筑物主物主要包括進水涵閘、引渠、前池和進水池等。進水建筑物合理的水力設(shè)計可以為水泵提供良好的進水條件，對改善水泵裝置的能量性能和汽蝕性能都有很大影響。 2022-3-16106為保證泵站的安全經(jīng)濟運行，泵站進水建筑物除需滿足一般水工設(shè)計的要求及盡可能節(jié)省土建投資外，還應(yīng)滿足保證進水能力、水流平順穩(wěn)定、水力損失小、避免回流及旋渦等水力設(shè)計的要求。在泵站樞紐布置及站址選擇時，應(yīng)充分考慮到進水建筑物水力設(shè)計方面的要求。 2022-3-16107（一）引水渠（一）引水渠 泵站引渠是連通水源（或排水區(qū)）與泵房的明渠。 1、使泵房盡可能接近灌區(qū)（或容泄區(qū)），以減小輸水渠

33、道的長度； 2、為保證水流平順地進入前池創(chuàng)造必要的條件； 3、避免泵房與水源直接接觸，簡化泵房結(jié)構(gòu)，便于施工； 4、對于從多泥沙的水源中取水的泵站，還可為沉沙提供條件。 2022-3-16108引渠路線的確定引渠路線的選擇應(yīng)根據(jù)選定的取水口及泵房位置，結(jié)合地形地質(zhì)條件、施工條件及挖填方平衡等多方面的因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。 2022-3-16109泵站引渠的水力設(shè)計和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)地形、地泵站引渠的水力設(shè)計和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水力、輸沙能力和工程量等條件計算確定，并應(yīng)質(zhì)、水力、輸沙能力和工程量等條件計算確定，并應(yīng)滿足引水流量、行水安全及渠道不沖不淤等要求。滿足引水流量、行水安全及渠

34、道不沖不淤等要求。 2022-3-16110( (二二) ) 前前 池池 1、前池的作用與類型、前池的作用與類型在多機組的情況下，泵站進水池的寬度比引渠底寬大，因此，需在引渠和進水引渠和進水池之間設(shè)置一聯(lián)接段池之間設(shè)置一聯(lián)接段，這就是前池。 圖10-4 前池長度(b)(a)=1:1045。鋼筋混凝土翼墻前池的最大寬度（進水池寬度）前池最小 寬度=1:102022-3-16111前池的作用前池的作用保證水流在從引渠保證水流在從引渠流向進水池的過程中能流向進水池的過程中能夠平順地擴散，為進水夠平順地擴散，為進水池提供良好的流態(tài)。池提供良好的流態(tài)。前池的分類前池的分類正向進水前池和側(cè)正向進水前池和側(cè)

35、向進水前池向進水前池圖10-5（b）（a）2022-3-16112 正向進水前池的水流與進水池水流的方向一致，水流逐步擴散、流態(tài)平順且形式簡單、施工方便，應(yīng)優(yōu)先采用。 側(cè)向進水前池的水流與進水池水流方向正交或斜交，易形成回流或漩渦，流態(tài)分布不均勻，應(yīng)盡量避免采用，僅在地形條件比較狹窄、正向進水難以布置的情況下才考慮采用。 2022-3-161132 2、前池的水力設(shè)計要求、前池的水力設(shè)計要求(1)(1)保證水流順暢、擴散平緩，無脫壁、回流或保證水流順暢、擴散平緩，無脫壁、回流或旋渦現(xiàn)象旋渦現(xiàn)象 (2)(2)盡可能節(jié)省土建投資。盡可能節(jié)省土建投資。 2022-3-161143 3、前池內(nèi)的不良流

36、態(tài)的危害、前池內(nèi)的不良流態(tài)的危害將嚴重影響進水池內(nèi)的流態(tài)，導(dǎo)致水泵能量性能和汽蝕性能下降，甚至引起水泵的汽蝕和振動，同時回流還會引起前池內(nèi)的局部淤積，而泥沙淤積又會進一步加劇不良流態(tài)的發(fā)展。 圖10-6 （b）（a）8臺8臺泵 房泵 房不良的行近流速回流區(qū)支渠渠道邊壁脫流回流區(qū)2022-3-161154、前池尺寸的確定、前池尺寸的確定(1)前池擴散角 前池擴散角是影響前池流態(tài)及其尺寸大小的主要因素。根據(jù)實際工程經(jīng)驗，前池擴散角的取值一般為=20 40 。 圖10-5（b）（a）2022-3-16116水流在漸變段擴散流動時具有一種自然現(xiàn)象，即：在流速v、水深h為某一定值時，若/2大于某一臨界值

37、，則水流會因慣性而發(fā)生脫壁現(xiàn)象，此臨界值稱為天然擴散角天然擴散角，又稱臨界擴散角，又稱臨界擴散角，臨=20 。根據(jù)實際工程經(jīng)驗，前池擴散角的取值一般為=20 40 。Fr大，取值靠下限；Fr小，取值靠上限。 Frvgh2022-3-16117(2)前池池長前池池長前池池長可由引渠末端底寬b、進水池總寬B及選定的前池擴散角計算： 22tgbBL圖10-5（b）（a）211212圖10-7 （a）（b）2022-3-16118(3)池底縱向坡度由于水泵淹沒深度的要求，進水池池底的高程一般低于引渠末端的渠底高程，因此，還需將前池池底做成斜坡，使其在立面方向上起聯(lián)接作用。iHL圖10-4 前池長度(b

38、)(a)=1:1045。鋼筋混凝土翼墻前池的最大寬度（進水池寬度）前池最小 寬度=1:102022-3-16119底坡i一般不陡于1:4。 iHL圖10-8 （a）（b）00.10.20.30.40.50.61.621.641.661.681.701.72=0=0.35=0.5=1=2022-3-16120前池邊坡與鉛垂線夾角的正切稱為邊坡系數(shù)m。m值的選用關(guān)系到值的選用關(guān)系到渠坡的穩(wěn)定，主要根渠坡的穩(wěn)定，主要根據(jù)土質(zhì)條件及挖填方據(jù)土質(zhì)條件及挖填方的深度確定的深度確定。 圖10-4 前池長度(b)(a)=1:1045。鋼筋混凝土翼墻前池的最大寬度（進水池寬度）前池最小 寬度=1:104前池邊坡

39、系數(shù)前池邊坡系數(shù)m與翼墻形式與翼墻形式2022-3-16121前池翼墻有直立式、傾前池翼墻有直立式、傾斜式及圓弧式等。斜式及圓弧式等。翼墻的形式對前池流態(tài)翼墻的形式對前池流態(tài)也有一定影響也有一定影響。與進水池中心線成45夾角的直立式翼墻可獲得良好的流態(tài)，并且直立式翼墻也便于施工，因而得到廣泛的應(yīng)用。 圖10-4 前池長度(b)(a)=1:1045。鋼筋混凝土翼墻前池的最大寬度（進水池寬度）前池最小 寬度=1:102022-3-161225、側(cè)向進水的前池、側(cè)向進水的前池 00/2圖10-9 (a)(b)(c)側(cè)向進水前池內(nèi)水流很容易產(chǎn)生回流及旋渦，通常均側(cè)向進水前池內(nèi)水流很容易產(chǎn)生回流及旋渦，

40、通常均需采取適當(dāng)?shù)恼鞔胧?，以改善流態(tài)。側(cè)向進水的前池宜需采取適當(dāng)?shù)恼鞔胧?，以改善流態(tài)。側(cè)向進水的前池宜設(shè)分水導(dǎo)流設(shè)施，并應(yīng)通過水工模型試驗進行驗證設(shè)分水導(dǎo)流設(shè)施，并應(yīng)通過水工模型試驗進行驗證。 2022-3-161236、前池流態(tài)的改善、前池流態(tài)的改善 采取設(shè)置導(dǎo)流墩及底坎、立柱等措施可以明顯改善前池內(nèi)的不良流態(tài)?？倛D工作橋閘門槽隔墩進水池引渠工作泵未工作泵（a）（b）（c）2022-3-16124側(cè)向進水的前池一般均需采取適當(dāng)?shù)恼鞔胧?隔離島站間回流區(qū)回流區(qū)表層回旋東部回流區(qū)西部回流區(qū)2022-3-16125（三）（三） 進進 水水 池池1、進水池的作用與設(shè)計要求進水池（也稱開敞式進

41、水池）是供水泵吸水管直接吸水的水工建筑物，具有自由水面，通常用于中小型泵站。 圖10-13 LD1B1Lhh2022-3-16126進水池的主要作用：進水池的主要作用：（1）進一步調(diào)整從前池進入的水流，為水泵進口提供良好的進水條件；（2）在進水池進口設(shè)置攔污門槽，以便設(shè)置攔污柵，在水泵運行時攔污；（3）在進水池進口設(shè)置檢修門槽，在水泵需要檢修時，放下檢修門，可抽空進水池內(nèi)的水進行檢修。 2022-3-16127進水池的水力設(shè)計進水池的水力設(shè)計要求（1）合理選擇進水池的結(jié)構(gòu)形式；（2）合理確定進水池的各幾何參數(shù)，以保證所需的進水流態(tài)；（3）便于清淤和管理維護；（4）盡可能減少土建投資。獲得良好的

42、進水流態(tài)與減少土建投資是對矛盾，需合理地兼顧兩方面的要求。 2022-3-161282、進水池的后壁形式及主要幾何參數(shù)、進水池的后壁形式及主要幾何參數(shù)（1）應(yīng)用較多的應(yīng)用較多的后壁形式后壁形式（a）（b）（c）（d）圖10-12 2022-3-16129（2 2）矩形進水池的主要幾何參數(shù)）矩形進水池的主要幾何參數(shù)包括：包括：進水池寬度進水池寬度B B、喇叭管、喇叭管懸空高度懸空高度Z、后壁后壁距距X、池長池長L及及淹沒深度淹沒深度Hs。目前大都以喇叭管進口的直徑目前大都以喇叭管進口的直徑D為基本參數(shù)表示為基本參數(shù)表示進水池的各幾何參數(shù)。進水池的各幾何參數(shù)。 圖10-13 LD1B1Lhh202

43、2-3-161303、進水池流態(tài)分析 水流從四面匯集進入喇叭管，是進水池流動的基本特征。水流從四面匯集進入喇叭管，是進水池流動的基本特征。在水泵運行時，一部分水流從正面進入喇叭管，一部分水流從兩側(cè)進入，還有一部分則繞過兩側(cè)，從后面進入喇叭管。進水池各幾何尺寸與基本流動特征的辯證關(guān)系。 B2251251223 4 5、L圖h123452D進BB2LDh2022-3-16131進水池中的旋渦進水池中的旋渦在進水池設(shè)計不當(dāng)或水泵吸水管淹沒深度不夠的情況下，進水池可能產(chǎn)生旋渦。從旋渦發(fā)生的位置加以區(qū)分，可將旋渦分為附底渦、附壁渦和水面渦三種類型。 123圖10-152022-3-16132水面渦根據(jù)吸

44、氣情況，又分為4種型式 2022-3-16133進水池防渦措施進水池防渦措施可以采取在進水池內(nèi)設(shè)置隔板、導(dǎo)流錐等措施，防止旋渦的發(fā)生。 zx(c)(d)hx(a)D進(b)zx(c)(d)hx(a)D進(b)2022-3-161344、進水池尺寸的確定、進水池尺寸的確定進水池幾何尺寸的確定目前大都依賴于試驗結(jié)果，由于試驗條件的差異，所得試驗數(shù)據(jù)常常并不一致。隨著計算流體動力學(xué)的迅速發(fā)展，已開始采用數(shù)值計算的方法研究解決進水池的水力設(shè)計問題。 2022-3-16135（1）進水池寬度的確定）進水池寬度的確定 進水池寬度過大或過小，會對流態(tài)和土建投資產(chǎn)生什么影響？ B2251251223 4 5、

45、L圖h123452D進BB2LDh圖10-13 LD1B1Lhh2022-3-16136根據(jù)試驗和使用情況，B=D偏大，故實際應(yīng)用的池寬B總是取BD。 0.785DD圖10-18 2022-3-16137日本有關(guān)標準（JSME）規(guī)定池寬B（22.5）D；英國流體力學(xué)協(xié)會推薦池寬B（23）D；美國有關(guān)資料推薦池寬B2D。我國泵站設(shè)計規(guī)范泵站設(shè)計規(guī)范推薦池寬推薦池寬B3D。池寬的確定，除需考慮水力條件外，還要考慮機組安裝、維修的要求，一般要求B2D。在一池多泵的情況下，為減少水泵之間的相互影響，相鄰兩臺水泵之間的距離可適當(dāng)加大，取34D。 2022-3-16138（2）懸空高度的確定）懸空高度的確

46、定懸空高指吸水喇叭管進口至進水池底部的距離，其取值對喇叭管附近流態(tài)和土建投資的影響都非常顯著。 h懸（a）（b）h懸（c）h懸圖10-19 2022-3-16139規(guī)范推薦Z為0.60.8D。綜合考慮各方面的因素，建議懸空高建議懸空高Z為為0.50.7D，較小的喇叭管進口直徑取大較小的喇叭管進口直徑取大值，較大的喇叭管進口直徑值，較大的喇叭管進口直徑取小值。取小值。2022-3-16140（3）后壁距的確定）后壁距的確定 后壁距指吸水管中心至進水池后壁的距離。 過小的后壁距必將導(dǎo)致不均勻的流態(tài)和較大的喇叭管進水損失。過大的后壁距不僅是不必要的，而且還增加了水流在后壁空間的自由度，從而加大了吸氣

47、旋渦產(chǎn)生的可能。 2022-3-16141規(guī)范推薦后壁距X為0.81.0D，同時滿足喇叭管安裝的要求。 2022-3-16142（4）進水池長度）進水池長度 進水池長度指從進水池進口至吸水管中心的距離。 2022-3-16143 進水池應(yīng)有足夠的長度進水池應(yīng)有足夠的長度，滿足以下幾方面的要求： （1）對從前池進入的水流進行整流；（2）保證水泵起動時進水池水位； (3）水工布置方面的要求； (4）水工穩(wěn)定計算的要求。 2022-3-16144一般根據(jù)秒換水系數(shù)確定進水池長度。秒換水系數(shù)的含義是進水池內(nèi)水體的體積與水泵流量Q之比： QLBhK/BhKQL/規(guī)范推薦池長大于4D，進水池的水下容積按共

48、用該進水池水泵的3050倍設(shè)計流量確定。 2022-3-16145（5）淹沒深度的確定）淹沒深度的確定進水池內(nèi)流動比較復(fù)雜，進水池內(nèi)流動比較復(fù)雜，進進水池各部分尺寸之間是相互影響、水池各部分尺寸之間是相互影響、相互制約的。相互制約的。臨界淹深的確定與多種因素臨界淹深的確定與多種因素有關(guān)，進水池的寬度及后壁距也有關(guān)，進水池的寬度及后壁距也在不同程度上影響著臨界淹沒深在不同程度上影響著臨界淹沒深度。度。 0.50.751.01.25X/D00.51.01.52.02.5H /Ds圖10-20 后壁距對臨界淹深的影響 2022-3-16146進水池內(nèi)的水位是影響水面渦形成的最主要的因素。進水池內(nèi)的水

49、位是影響水面渦形成的最主要的因素。 147臨界淹沒深度還與喇叭管的安裝方式有關(guān)，根據(jù)試驗結(jié)果，水平安裝的喇叭管所需的淹沒深度最大。圖10-21給出了進水喇叭管垂直、傾斜和水平3種安裝方式下，淹沒深度Hs所表示的意義。 GFE(a)最低運行水位D(b)DG最低運行水位FEd最低運行水位GDFE(c)d圖10-21 規(guī)范規(guī)范推薦推薦:1）喇叭管垂直布置時，Hs（1.01.25）D；2）喇叭管傾斜布置時，Hs（1.51.8）D；3）喇叭管水平布置時，Hs（1.82.0）D。 2022-3-16148對立式軸流灌溉泵站，因其常在低水位下運行，Hs可取大值；對立式軸流排澇泵站，因其常在進水位較高的情況下

50、運行，Hs可取小值。為保證不發(fā)生汽蝕，任何情況下，Hs不得小于0.5。 2022-3-16149（6）進水池平面形狀對流態(tài)的影響）進水池平面形狀對流態(tài)的影響矩形進水池結(jié)構(gòu)簡單、施工方便，在中小型泵站得到廣泛應(yīng)用。 （a）（b）（c）（d）圖10-12 2022-3-16150對矩形、平面對稱渦殼形和半圓形進水池的水泵裝置效率進行比較試驗，在其他條件基本相同的情況下，矩形進水池=59.5%,半圓形進水池=60.5%，平面對稱渦殼形進水池效率=61.5%。對幾種邊壁形狀的進水池水力損失系數(shù)進行了比較：矩形進水池0.259，半圓形進水池0.273，平面對稱渦殼形進水池0.250。 2022-3-16

51、151試驗結(jié)果表明，平面對稱渦殼形進水池的水力損失系數(shù)最小，水泵裝置效率最高,進水條件最好，施工也不很復(fù)雜，應(yīng)優(yōu)先考慮采用。 （a）（b）（c）（d）圖10-12 2022-3-16152五、泵站出水建筑物設(shè)計五、泵站出水建筑物設(shè)計泵站出水建筑物主要包括出水池（或壓力水箱）、泵站出水建筑物主要包括出水池（或壓力水箱）、出水流（管）道、輸水渠道及斷流設(shè)施等。出水流（管）道、輸水渠道及斷流設(shè)施等。泵站出水建筑物的合理設(shè)計不僅可以獲得良好的泵站出水建筑物的合理設(shè)計不僅可以獲得良好的出水流態(tài)，最大限度地回收水泵出口的水流動能，減出水流態(tài)，最大限度地回收水泵出口的水流動能，減少對輸水渠道或容泄區(qū)的沖刷，

52、而且在很大程度上影少對輸水渠道或容泄區(qū)的沖刷，而且在很大程度上影響到泵站建筑物的安全和泵站的投資。響到泵站建筑物的安全和泵站的投資。 2022-3-16153（一）（一） 出出 水水 池池1、出水池的作用與設(shè)計要求、出水池的作用與設(shè)計要求出水池是聯(lián)接壓力管道和出水池是聯(lián)接壓力管道和灌溉干渠或排澇干渠（或容泄灌溉干渠或排澇干渠（或容泄區(qū)）的銜接建筑物。區(qū)）的銜接建筑物。圖 1 1 - 1出水池的位置應(yīng)結(jié)合站址、管線及輸水渠道的位置進行選擇。 2022-3-16154（1）出水池的作用 1）匯集出水管道來流，有時也起分流作用，向連接于出水池的幾條干渠分流； 2）消能穩(wěn)流、擴散出水管水流，將水流平順

53、地引入干渠，以免造成渠道沖刷； 3）便于設(shè)置防止倒流的設(shè)施（如拍門、溢流堰、快速閘門等）； 4）便于設(shè)置和檢修斷流設(shè)施。 2022-3-16155（2 2）出水池的設(shè)計要求）出水池的設(shè)計要求 1）出水池的穩(wěn)定計算最為重要；2）確保池中水流順暢、穩(wěn)定，水力損失小，流速不超過2 m/s，在水流匯集過程中不發(fā)生劇烈碰撞及水面壅高現(xiàn)象，滿足防沖穩(wěn)流的要求。為防渠道沖刷，干渠進口應(yīng)有一定的護砌長度； 3）便于施工和運行管理；4）力求節(jié)省土建投資。 2022-3-161562、出水池的類型1 1）按水流方向的不同）按水流方向的不同, ,可分為正向出水池、側(cè)向出可分為正向出水池、側(cè)向出水池和多向分流式出水池

54、三種類型。水池和多向分流式出水池三種類型。 123(a)(c)(b)圖11-2 2022-3-161572 2）按出水池與泵房的關(guān)系）按出水池與泵房的關(guān)系，可分為分建式和合，可分為分建式和合建式兩種建式兩種。分建式出水池分建式出水池適用于高揚程泵站，合建式出水池合建式出水池將出水池與泵房建成一個整體，多用于低揚程泵站。 2022-3-16158 3)3)按斷流方式的不同按斷流方式的不同，可分為拍門式、閘門式、，可分為拍門式、閘門式、虹吸管式、溢流堰式、自由出流式等。虹吸管式、溢流堰式、自由出流式等。 4)4)按是否有自由水面按是否有自由水面，又可分為開敞式出水池和，又可分為開敞式出水池和壓力水

55、箱兩種類型壓力水箱兩種類型，前者即通常簡稱的出水池，池內(nèi)具有自由水面；后者則為封閉的有壓管道。 2022-3-161593、出水池流態(tài)分析、出水池流態(tài)分析 在正向出水池內(nèi)，水流從出水管進入出水池后在立面方向和平面方向同時擴散，呈三維擴散狀態(tài)。由于擴散較快，在立面方向，在主流上部形成旋滾區(qū)，下面也有小一點的旋滾；在平面方向，則在出水管的兩側(cè)形成回流區(qū)。 （a）圖11-3 1:mA出PDD淹hCOLh出B（b）AL0BB2022-3-16160 在側(cè)向出水池內(nèi)，由于是側(cè)向出流，受到正面壁面的阻擋而形成反向回流，出流不暢，致使水面壅高，水力損失增加。壁面距管口愈近，出水流態(tài)所受影響愈大。 B圖11-

56、4 2022-3-16161 在安裝多根出水管的出水池內(nèi)，水流更為紊亂，通過設(shè)置隔墩可以顯著改善流態(tài)。 （a）（b）圖11-52022-3-161624、淹沒出流正向出水池淹沒出流正向出水池尺寸的確定尺寸的確定（1）出水管出口直徑 合理地確定出水管出口直徑，一般按出水管管口的流速在（1.52.5）m/s范圍內(nèi)選取。 圖11-6 BbbD0LmH4H3H2H1LrhPD0hhv0hpn淹2022-3-16163（2）淹深）淹深h淹淹出水管口留有一定淹深，不使出水管水流沖出水面增加水力損失和水面旋滾。 gvh2)32(20淹圖11-6 BbbD0LmH4H3H2H1LrhPD0hhv0hpn淹20

57、22-3-16164（3）池底至管口下緣距離為便于出水管道及拍門的安裝，也為了避免泥沙或雜物堵塞管口，出水管管口與出水池池底應(yīng)留有一定的空間，一般取為0.20.3 m。 圖11-6 BbbD0LmH4H3H2H1LrhPD0hhv0hpn淹2022-3-16165（4）出水池墻頂高程和池底高程）出水池墻頂高程和池底高程1）出水池池頂高程超高池頂hmax圖11-6 BbbD0LmH4H3H2H1LrhPD0hhv0hpn淹2022-3-161662）出水池池底高程PDh淹池底0min圖11-6 BbbD0LmH4H3H2H1LrhPD0hhv0hpn淹2022-3-16167（5）出水池寬度）出

58、水池寬度出水池寬度可按下式計算： )2()1(0aDnnB式中： n出水管數(shù)目；隔墩厚度，m； D0出水管出口直徑，m； a出水管邊緣至池壁或隔墩的距離，一般取a=(0.51.0) D0。 2022-3-16168（6）出水池長度）出水池長度 水面旋滾法 水面旋滾法的目的是：使出水池長度等于旋滾長度，從而把旋滾限制在出水池以內(nèi)。 5.0max淹出hL205.014.2)5.0(7mDhp圖11-8 拋物線LLPPhPD0v0hP2022-3-16169淹沒射流法淹沒射流法假定出水管管口出流符合半無限空間射流規(guī)律，認為水流在池中沿射流方向逐漸擴散，擴散過程中斷面平均流速逐漸減小，當(dāng)斷面平均流速等

59、于渠首平均流速時，其擴散長度即為出水池長度。 )1(9.200渠出vvDL41.02001)(58.3渠出vvDLD00vLL0圖11-9 2022-3-16170（7）干渠護砌長度 max54渠護）（hL2022-3-16171（8）出水池與干渠的漸變段）出水池與干渠的漸變段出水池通常比輸水干渠渠底寬，因此，需在兩者之間設(shè)置一銜接段以實現(xiàn)平順的過渡。 LLgLhBb圖11-10 收縮角宜采用3040，一般不宜大于40。 22tgbBLg2022-3-16172D0D02bD01.2D00.5D+205臨hD0L+P2圖11-7 D0D03D0D021h 渠大 渠小LPh1.2D01.2D0圖

60、11-7 溢流堰式出水池 2022-3-16173（9）側(cè)向出水池尺寸的確定）側(cè)向出水池尺寸的確定1）池寬）池寬 側(cè)向出水池的寬度對出流流量有一定影響。 0123456712345B/D0圖11-11 流量Q(L/S)86BL2LD03D05D0L圖11-13 D02022-3-16174對單管側(cè)向出水池對多管側(cè)向出流，池寬應(yīng)隨匯入流量的增加而相應(yīng)加大。 0)54(DBD0D0D0SS123BB1B2B3123L2L1L出L圖11-12 BL2LD03D05D0L圖11-13 D02022-3-161752）池長）池長 a.a.單管側(cè)向出水池單管側(cè)向出水池BL2LD03D05D0L圖11-13